Tabellenbuch der Chemie: Daten zur Analytik, Laborpraxis und Theorie

Das 'Tabellenbuch der Chemie' ist ein kompaktes Nachschlagewerk, welches Daten aus allen grundlegenden Bereichen der Chemie und Analytik fur die schulische Ausbildung und die Berufspraxis in den Chemieberufen, fur den lernfeldorientierten Unterricht, die berufliche Weiterbildung und die betriebliche Praxis in Chemie, Analytik und Labors enthalt. Aus dem Inhalt: * Gro?en und Symbole * Sicherheit und Arbeitsschutz * Elemente, Namen, Formeln * Stoffdaten und Stochiometrie * Losungsgleichgewichte * Saure-Base-Gleichgewichte * Redoxgleichgewichte und Elektrochemie * Physikalische Chemie * Analytische Chemie * Praparative Chemie * Mathematische Grundlagen * Statistische Grundlagen * Okonomie und Umweltchemie * Lacke, Beschichtungs- und Kunststoffe * Mikrobiologie * Mineralogie

Table of Contents:
1 Größen und Symbole 1 1.1 SI-Basisgrößen und Basiseinheiten 1 1.2 Abgeleitete Größen, Einheiten und deren Umrechnung 2 1.3 Stoffspezifische Konstanten/Stoffeigenschaften 8 1.4 Umrechnungsfaktoren für Einheiten 15 1.4.1 Umrechnung Nicht-SI-Einheiten/SI-Basiseinheiten 15 1.4.2 Umrechnung Nicht-SI-Einheiten/Abgeleitete Einheiten 16 1.5 Elementsymbole, Isotope, Atommassen 17 1.5.1 Grunddefinitionen und Grundgesetze der Chemie 17 1.5.2 Elementarteilchen 18 1.5.3 Chemische Elemente, Elementsymbole und Isotope 18 2 Sicherheit und Arbeitsschutz 23 2.1 Ge- und Verbotszeichen, Warn- und Rettungszeichen 23 2.2 Gefahrensymbole und Gefahrenbezeichnungen 23 2.3 H-Sätze (Gefahrenhinweise, Auswahl) 24 2.4 P-Sätze (Sicherheitsratschläge, Auswahl) 24 2.5 Farbkennzeichnung von Laborgasflaschen 25 2.6 H-/P-Sätze konkreter Gefahrstoffe 25 2.7 Entsorgung konkreter Gefahrstoffe 26 3 Elemente und Nomenklatur 27 3.1 Periodensystem der Elemente, PSE 27 3.2 Elemente, Atome, Bindungen 29 3.2.1 Quantenzahlen und Atomradien 29 3.2.2 Quantenzahlen als energetische Zustände 30 3.2.3 Elektronenkonfiguration, Wertigkeit, EN 32 3.2.4 Isotope und NMR-Daten der Elemente 39 3.2.5 Stoffeigenschaften der Elemente 41 3.2.6 Chemische Bindung und MO-Theorie 46 3.2.7 Bindungswinkel, Bindungsenergien 48 3.2.8 Bindungspolaritäten, Dipolmomente 51 3.2.9 Eluotrope Reihe, Elutionsmittel 52 3.2.10 Rekord-Daten aus Chemie und Analytik 52 3.3 Nomenklatur anorganischer Verbindungen 55 3.3.1 Arten von Verbindungen und Nomenklatursystemen 55 3.3.2 Präfixe und Suffixe 56 3.3.3 Binäre anorganische Verbindungen 57 3.3.4 Säuren, Laugen, nicht-binäre Salze 59 3.3.5 Komplexe Verbindungen 62 3.4 Nomenklatur organischer Verbindungen 63 3.4.1 Kohlenwasserstoffe 63 3.4.2 Stoffklassen und funktionelle Gruppen 63 3.5 Trivialnamen, A–Z 66 3.6 Chemische Formeln 69 3.6.1 Summen- und Strukturformeln 69 4 Stöchiometrie und Stoffdaten 71 4.1 Stöchiometrische Formeln, Faktoren und Massenanteile 71 4.1.1 Stöchiometrische Formeln und Berechnungen 71 4.1.2 Stöchiometrische Äquivalente 73 4.1.3 Stöchiometrische Faktoren (für die Gravimetrie) 74 4.1.4 Stöchiometrische Faktoren und Titer für die Volumetrie 81 4.1.5 Maßlösungen für die Volumetrie 88 4.2 Reaktionsschemen und -typen 89 4.2.1 Reaktionsschemen 89 4.2.2 Reaktionstypen und -mechanismen 91 4.3 Anorganische Verbindungen, Stoffdaten 92 4.3.1 Anorganische Verbindungen von A–Z, nach Formeln 93 4.3.2 Komplexe, organische Salze und Präparate 122 4.3.3 Anorganisch-gasförmige Verbindungen von A bis Z 126 4.4 Organische Verbindungen 129 5 Lösungs-Gleichgewichte 187 5.1 Stoffgemische, Trennverfahren, Lösungen 187 5.1.1 Stoffgemische 187 5.1.2 Stofftrennverfahren 188 5.1.3 Lösungen 190 5.2 Lösungsmittel 191 5.3 Mischungsrechnen 193 5.4 Gehaltsangaben 195 5.4.1 Konzentrationsangaben 195 5.4.2 Anteile und Verhältnisse 195 5.4.3 Löslichkeit, Molalität und Äquivalentkonzentration 196 5.4.4 Umrechnung von Gehaltsgrößen 196 5.5 Gleichgewicht und Gleichgewichtskonstanten 197 5.5.1 Massenwirkungsgesetz MWG 197 5.5.2 Reaktionsordnung und -geschwindigkeit im Gleichgewicht 198 5.5.3 Gleichgewichtskonstante und Reaktionsrichtung 198 5.5.4 Gleichgewichtslage in Lösungen 199 5.6 Löslichkeiten, pKL- und KD-Werte (Daten zu Lösungsgleichgewichten) 200 5.6.1 Wasserlöslichkeit L von Elektrolyten 200 5.6.2 Sättigungskonzentrationen cmax 202 5.6.3 Löslichkeitsprodukte KL und pKL-Werte 211 5.6.4 Löslichkeitsangaben für Gase 214 5.6.5 Nichtwässrige Lösungen 217 5.6.6 Umrechnung Löslichkeit L und Löslichkeitsprodukt KL 219 5.7 Viskosität, Dampfdruck und Dichte von Lösungen 219 5.7.1 Kolligative Eigenschaften 219 5.7.2 Viskosität und Dampfdruck 220 5.7.3 Dichte wässriger Lösungen 220 5.7.4 Herstellen verdünnter Lösungen 224 6 Säure-Base-Gleichgewichte 225 6.1 Konstanten zu Säure-Base-Gleichgewichten 225 6.1.1 KS¯ und KB¯Wert, pKW¯ und pH-Wert 226 6.1.2 Säure- und Basestärke, pKS¯ und pKB¯Werte 228 6.1.3 Pufferlösungen 235 6.1.4 Löslichkeit und pH-Wert 236 6.2 Lösungsmittel- und Korrosionsbeständigkeit 236 7 Redoxgleichgewichte und Elektrochemie 239 7.1 Daten zu Elektrizitätslehre und Elektrochemie 239 7.1.1 Größen der Elektrizitätslehre 239 7.1.2 Grundbegriffe der Elektrochemie 240 7.1.3 Elektrolyt-Leitfähigkeit 242 7.1.4 Spezifischer Widerstand 243 7.2 Elektrochemische Äquivalentmassen mÄ 245 7.2.1 Aktivitätskoeffizienten γ von Elektrolyten bei 25 °C 245 7.3 Redox-Potenziale 246 7.3.1 Redox- und Säure-Base-Gleichgewichte 246 7.3.2 Spannungsreihen und Redox-Standardpotenziale 247 8 Physikalische Chemie 257 8.1 Thermodynamik 257 8.1.1 Temperatur und Wärme 257 8.1.2 Wärmekapazität 259 8.1.3 Aggregatzustandsänderungen 260 8.1.4 Energie, Enthalpie, Entropie 261 8.1.5 Heiz- und Brennwerte 270 8.1.6 Kalorimetrie 272 8.2 Bestimmung der Molaren Masse M 273 8.3 Volumen- und Dichte-Bestimmung 274 8.3.1 Pyknometer 274 8.4 Weitere physikalisch-chemische Größen 278 9 Analytische Chemie 283 9.1 Übersicht: Analytische Verfahren 283 9.1.1 Strategie der Analytik 283 9.1.2 Methoden der Analytik von A bis Z 285 9.2 Nachweisreaktionen, qualitativ 296 9.2.1 Vorproben und Aufschlüsse 297 9.2.2 Einzelnachweise der Anionen 298 9.2.3 Einzelnachweise der Kationen 299 9.2.4 Auftrennung der Kationen (Kationentrenngang) 303 9.2.5 Nachweisreaktionen für organische Verbindungen 308 9.3 Quantitative und instrumentelle Nachweismethoden 312 9.3.1 Refraktometrie 313 9.3.2 Polarimetrie 315 9.3.3 Photometrie 317 9.3.4 Viskosimetrie 321 9.3.5 Pyknometrie 324 9.3.6 Thermometrie 331 9.3.7 Bestimmung der Schmelztemperatur ϑm 332 9.3.8 Kryoskopie (Bestimmung der Gefrierpunktserniedrigung) 336 9.3.9 Bestimmung der Siedetemperatur ϑb 336 9.3.10 Ebullioskopie 342 9.3.11 Überblick: Konzentrations- und Molmasse-Bestimmungen 342 9.3.12 Osmometrie 344 9.4 Gravimetrie 344 9.5 Volumetrie 346 9.5.1 Titerbestimmung, Titration, Indikation 349 9.5.2 Säure-Base-Titration 352 9.5.3 Redox-Titration 354 9.5.4 Fällungstitration 355 9.5.5 Komplexometrie, Metalltitration 356 9.6 Elektroanalytische Verfahren 358 9.6.1 Elektrolyse und Elektrogravimetrie 359 9.6.2 Potenziometrie 359 9.6.3 Konduktometrie 361 9.6.4 Voltammetrie und Polarographie 362 9.7 Kennzahlen-Bestimmung 364 9.7.1 Säurezahl 365 9.7.2 Verseifungszahl und Esterzahl 365 9.7.3 Hydroxylzahl 366 9.7.4 Iod- und Aminzahl, NCO- und Epoxidwert 366 9.7.5 Chemischer und biologischer Sauerstoffbedarf 368 9.8 Chromatographische Verfahren 369 9.8.1 Übersicht: Chromatographie-Methoden 369 9.8.2 Papierchromatographie, DC und SC 372 9.8.3 Gas-Chromatographie 375 9.8.4 Flüssigkeitschromatographie und HPLC 377 9.8.5 Elektrophorese und Ionen-Chromatographie 378 9.9 Spektroskopische und strukturanalytische Verfahren 379 9.9.1 Das EM-Spektrum 379 9.9.2 Spektroskopie, Spektralanalyse (AAS, AES, RFA) 381 9.9.3 Photometrie und Kolorimetrie 383 9.9.4 Absorptionscharakteristika verschiedener Stoffe 385 9.9.5 Absorptionscharakteristika von Chromophoren und konjugierten Systemen 386 9.9.6 IR-Spektroskopie, Absorptionsbanden im IR-Bereich 392 9.9.7 NMR-Spektroskopie und chemische Verschiebung 400 9.9.8 Massenspektrometrie 416 9.9.9 Diffraktometrie und weitere Strukturanalyseverfahren 420 10 Synthese von Präparaten 423 10.1 Grundbegriffe der Präparativen Chemie 423 10.2 Synthesemaßstäbe 424 10.3 Synthesetechnik 425 10.3.1 Syntheseschritte 425 10.3.2 Laborgeräte 426 10.3.3 Synthesereaktionen 427 10.3.4 Synthesewege für organische Verbindungen 429 11 Mathematische Grundlagen 431 11.1 Zahlenmengen 431 11.2 Arithmetik und Algebra 431 11.2.1 Funktionen und Gleichungssysteme: 432 11.3 Geometrie 433 11.4 Analysis, Funktionenlehre 436 11.4.1 Algebraische Winkelfunktionswerte 436 11.4.2 Winkelmaße und Winkelfunktionen 437 11.4.3 Funktionen und deren grafische Darstellung 438 11.4.4 Ableitungen, Integrale, Tangenten und Normalen 440 12 Statistische Grundlagen 443 12.1 Statistische Kenngrößen zur Messwertbeurteilung 443 12.2 Gauß’sche Normalverteilungs-Funktion 445 12.2.1 Graphische Darstellungen von Gauß-Funktion f(z) und Gauß’schem Fehlerintegral ϕ(z) 445 12.2.2 Gauß-Verteilung und prozentuale Häufigkeit 446 12.3 Fehlerberechnung, Messwert- und Methodenvalidierung 447 12.3.1 Genauigkeit, Richtigkeit, Messfehlerbewertung 447 12.3.2 Fachbegriffe zur Fehlerberechnung und -beurteilung 448 12.3.3 Fehlerursachen und -auswirkungen, Methodenvalidierung 449 13 Ökonomie und Ökologie 451 13.1 Daten zur Ökonomie 451 13.2 Ökologie und Umweltchemie 456 13.2.1 Umweltbereich Luft/Atmosphäre 459 13.2.2 Umweltbereich Wasser/Hydrosphäre 460 13.2.3 Umweltbereich Boden/Pedosphäre 462 14 Lacke und Beschichtungsstoffe 465 14.1 Farben, Lacke, Beschichtungsstoffe 465 14.1.1 Beschichtungstechnische Grundbegriffe 466 14.1.2 Farbstoffchemische Grundbegriffe und -strukturen 467 14.1.3 Kennzahlen von Beschichtungsstoffen 468 14.2 Farbmittel, Farbstoffe, Pigmente 469 14.3 Bindemittel und flüchtige Anteile 472 14.4 Kunstharze, Lacke, Coatings 473 14.5 Kunststoffe 474 14.5.1 Kunststoffe, Kürzel und Eigenschaften 474 14.5.2 Chemikalienbeständigkeit von Kunststoffen 477 15 Mikrobiologie 481 15.1 Mikroorganismen 481 15.1.1 Pilze 484 15.1.2 Bakterien 485 15.2 Viren 486 15.3 Stoffwechsel von Mikroorganismen 488 15.4 Wachstum und Vermehrung von Mikroorganismen 489 15.4.1 Vermehrung einer Bakterienpopulation 489 15.4.2 Wachstum von Mikroorganismen 490 15.4.3 Wachstumsansprüche von Mikroorganismen 491 15.5 Mikrobiologische Arbeitstechniken 492 15.5.1 Sicherheitsvorkehrungen 492 15.5.2 Mikroskopische Methoden 493 15.5.3 Gelelektrophorese in der Mikrobiologie 494 15.6 Biotechnologie 495 16 Mineralogie 497 16.1 Grundbegriffe der Mineralogie 497 16.2 Klassifikation von Mineralien 498 16.3 Klassifikation von Kristallsystemen 499 16.4 Mineralien und Erze 501 Anhang 1: Datenbanken und Online-Lernhilfen zur Chemie und Analytik 503 Anhang 2: Daten aus der Geschichte der Chemie 505

About the Author :
Michael Wächter bildet als Lehrer chemisch-technische Assistenten, Chemielaboranten, Lacklaboranten, Chemikanten und Produktionsfachkräfte der Chemie in Münster aus. Zuvor war er als Lacklaborant in Münster-Hiltrup tätig und als Chemielehrer an Gymnasien in Rheda-Wiedenbrück und Datteln. Durch langjährige Lehrtätigkeit im Laborunterricht ist er mit den unterschiedlichen Frage- und Problemstellungen der Lernenden in den Laborberufen bestens vertraut.

Review :
"ein kompaktes und vielseitiges Nachschlagewerk für Ausbildung, Studium und Berufspraxis in den Chemie-Berufen." VDLUFA-Mitteilungen (1/2012, 17.10.2012)